双目间接检眼镜的照明系统是采用了外光路照明，这与一般显微镜的照明原理相同（图2-5）。灯泡的灯丝部置于聚光镜（L3L4组成）的第二主焦面附近，使其放大的灯丝像通过调节方向的反射镜M1投射到物镜L1上，通过L1后灯丝像缩小而充满眼底，从而使眼底得到充分的照明。

间接检眼镜的工作原理基本上与普通显微镜相同（图2-6）。L1是短焦距的物镜，f1为其第一主焦距。L2是目镜，f2为其主焦距。被观察的物体AB位于f1的附近靠后一点，于距物镜S’处产生物体的放大倒立实像A’B’。此像作为L2的物通过目镜L2被再次放大，得到一倒置的像A1B1。物镜的单向放大率β≈S’-f1，物体长度为y1=β，y=yS’-f1。

按上述原理制作的检眼镜只能用单眼观察，无立体感，实际应用中亦不方便，检查者眼睛易疲劳。在物镜与目镜之间加一组分光镜，即把经过物镜的光分为两路，用两个目镜来观察，以产生立体视（图2-7）。